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普通铣床数控化改造设计随着现代制造技术的发展，数控机床已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。
普通机床通过进行数控化改造，可以大大提高机床的生产效率和生产质量，同时也可以节约生产成本，提高企业的竞争力。
本文将介绍普通铣床数控化改造的设计方案。
一、数控化改造的必要性普通铣床具有结构简单、成本低的特点，但是由于其操作人员需要进行繁琐的手动调节和操作，使得生产效率低下，并且生产过程容易出现误差，影响了产品的质量。
而通过进行数控化改造，可以将机床操作变为全自动化、智能化的过程，提高生产效率、减少生产成本、提高生产质量。
二、数控化改造方案1. 基础设施改造为了使普通铣床能够进行数控化改造，需要进行一些基础设施的改造。
首先需要对机床进行检查和维护，保证机床的各项性能稳定而可靠。
还需要更换一些传统机械设备，例如步进电机控制器、主轴马达等，以便与数控系统兼容。
2. 数控系统升级普通铣床数控化改造的核心是将其搭载上数控系统，此时该机床将变身为数控铣床。
数控系统包括软件和硬件两个部分。
在硬件方面，需要更换一些关键配件，例如控制器、转换器、数据采集卡等。
而在软件方面，需要安装数控程序，司机、可编程逻辑控制器（PLC）等。
3. 人机界面改造人机界面是指人员与机床进行交互操作的一种方式。
在数控化改造的过程中，必须更新和升级人机界面，设计一种更加符合人工智能化特点的操作系统。
这种新的人机界面一方面需要方便操作，另外一方面也要考虑到用户体验的舒适性。
三、数控化改造后的效果通过对普通铣床的数控化改造，可以大大提高机床的生产效率和生产质量。
一方面，由于取消了传统的人工调整和操作环节，使得生产效率得到了极大的提高。
另一方面，由于数控系统具有高度准确度和稳定性，生产过程中误差较少，从而提高了产品的质量。
同时，通过数控化改造，企业还可以获得以下优势：降低人员培训成本，减少错误发生的几率，提高内部交流和生产计划的灵活性。
这些优势都可以为企业的生产和发展带来实质性的帮助。
摘要按照毕业设计的要求，将一台XA6132普通升降台卧式铣床改造成三坐标数控铣床。
由于毕业设计的时间限制，本次设计任务的要求如下：机械部分主要解剖一个坐标轴，完成机械结构设计，零部件及参数的选择，完成部分计算过程：电气和微机部分结合机械结构的设计特点主要完成数控系统控制部分整体方案的论证和选择，使整个系统能够较完美地结合，并完成硬件接线设计以及系统框图。
最后，总结本次毕业设计，完成毕业论文撰写。
关键字:电气，微机ABSTRACTAccording to the requirements of the graduation design, will be a XA6132 ordinary lift platform horizontal milling machine transformed into three coordinates CNC milling machine. Due to the time limit for the graduation design, the design of the task requirement as follows: the mechanical parts of the main anatomy a coordinate transformation, complete mechanical structure design, spare parts and the selection of parameters, finish part calculation process: electrical and mechanical structure of microcomputer with the design characteristics of main complete numerical control system of the whole scheme of argumentation and choose, make the whole system can be a perfect combination of, and complete the wiring diagram of the system hardware design and. Finally, summarizes the graduation design, complete the graduation thesis.Keywords :Electrical，Microcomputer目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1 数控机床的发展 (4)1.2 数控改造给企业带来的好处 (4)第二章设计参数的选择 (6)2.1 设计内容 (6)2.2 资料准备 (6)第三章方案比较和选择 (8)3.1 伺服驱动 (8)3.2 CNC数控系统 (9)3.3 机械部分 (11)第四章机械部分的设计与计算 (12)4.1 滚珠丝杠螺母副的选用设计 (12)4.2 选择螺纹轴直径\导程及螺母 (12)4.3 精度的选择 (15)4.4 热变形的对策 (15)4.5 支承轴承的选择 (16)4.6 驱动电机的选择 (16)4.7 锥形夹紧环结构的设计计算 (17)4.8 齿轮和同步齿型带的工况比较 (19)第五章 CNC系统硬件电路的设计 (20)第六章设计体会 (37)总结 (39)致谢 (40)参考文献 (40)第一章绪论1.1 数控机床的发展在社会生产和科学技术迅猛发展的今天，机械产品的性能和质量不断提高，产品更新换代的周期也不断缩短，因此，对机械加工设备的要求也不断地在提高。
毕业设计题目:X6132普通铣床数控改造姓名；学号：专业：年级：指导教师：完成时间：内容摘要普通铣床数控化改造是运用现代数控技术，对现有普遍铣床进行局部结构改造，以实现半自动化或全自动，改善铣床的技术性能指标，解决机械制造中普通铣床，其加工精度较低、不能批量生产、自动化程度不高，自适应性差的问题，拓展加工结构复杂、精密、批量、零件多变的功能，提高质量稳定和生产效率，使之局部或全部达到新数控铣床的水平。
同时，普通铣床数控化改造，能解决许多企业在短时间内无法实现全部更新数控设备，是一条投资少、提升产品质量、生产效率和企业竞争力的捷径。
通过对X6132普通铣床的数控化改造，掌握数控设备改造的基本方法, 学会分析设备机械、电气部分的改造方案和零部件选用规则，对将来到企业中进行普通铣床的数控化改造具有一定的指导意义，为促进我国数控设备运用和发展, 提高民族高技术机电设备的技术水平, 具有良好的社会效益和经济效益。
关键词：数控；改造；铣床目录1. 普通铣床数控化改造概论1.1 普通铣床数控化改造的意义1.2 普通铣床数控化改造优点2．X6132普通数控改造总体方案的设计2.1设备改造后的要求2.2.数控铣床改造的总方案设计3.机械传动部分的改造与设计3.1主电动机功率的计算3.2 纵向进给系统的改造与设计3.2横向进给系统的改造与设计4.电控系统的改造与设计4.1国内外数控系统的发展趋势4.2数控系统的类型和特点4.3数控系统选型因素4.4西门子数控系统的特点、功能、主要参数4.5变频器选择4.5.1变频器的作用和类型4.5.2变频器的选择原则和方法4.6驱动器的选型4.7编码器的选型4.8铣床数控化改造的数控系统功能5. X6132普通数控化的电控改造与设计5.1主电机控制电路设计5.2进给系统的控制设计6.X6132数控化铣床安装与调试6.1 X6132数控化铣床机、电系统的安装6.2 X6132数控化铣床的调试与运行7.设计小结8.致谢9.参考文献10.X6132普通数控化改造的主要零配件的清单11. 附X6132普通铣床控化改造的主要图纸11.1．X6132普通数控化的接口电路图、控制电路图、主电路图11.2．X轴进给系统的机械装配图；11.3．Z轴进给系统的机械装配图；11.4、主要零件的零件图X6132普通铣床数控改造1.普通铣床数控化改造概论1.1 普通铣床数控化改造的意义随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需频繁改型，普通铣床已不能适应这些要求，数控铣床应运而生。
摘要本设计说明书包括：概论、总体设计和结论三大部分。
通过对我校教学实习基地的一台X6132铣床结构和性能的研究，针对盘式凸轮加工的特点，并结合现有条件，确定了铣床的数控化改造方案，介绍了滚珠丝杠、步进电动机的计算和选型设计及铣床数控改造的方法、改造部位、数控系统设计及机床改造时应注意的问题。
改造后的铣床，进给传动实现自动变速，纵向、横向、垂直进给系统进行数控控制，并要求达到纵向最小运动单位为0.01 /脉冲，横向最小运动单位0.005 /脉冲，垂直方向最小运动单位0.005 /脉冲并且可以提高生产效率，保证产品质量和减轻工人的劳动强度。
关键词：铣床；数控改造；滚珠丝杠；步进电动机ABSTRACTThis introduction of the design included three main parts: The draw-up of the general outline, the decision and the conclusion. After studying the construction and capability of X6132 milling machine in our college’S teaching practice basement，the rebuilding method of X6132 milling machine was introduced，including the selection and design of ball screw and step electromotor. It also introduces the method and changing parts of milling machine’S numerization rebuilding，the design of numerical system are also discussed and it inquires into the relevant questions of the numerization rebuilding. After the transformation of the milling, feed speed automatic transmission, vertical, horizontal, vertical feed CNC control systems and requirements to achieve the minimum vertical movement of 0.01 units / pulse, the minimum lateral movement 0.005 units / pulse, vertical movement smallest unit 0.005 / pulse and can increase productivity and ensure product quality and reduce labor intensity of workers.Keywords：Milling machine ；Numerization rebuilding; Ball screw; Step electromotor目录序言 (4)第1章绪论 (6)1、1数控系统发展史 (6)1、2国内数控机床的状况分析 (7)1、3数控机床的改造的必要性 (11)1、4数控机床改造的经济性技术分析 (12)1、5数控机床改造的可行性分析 (15)第2章、数控铣床总体方案的拟定 (16)2、1设计目的和意义 (16)2、2设计任务与要求 (17)2、3设计应注意的问题 (19)2、4总体设计方案的拟订 (19)第3章、伺服进给系统机械部分的设计计算和选型 (20)3、1工作台总质量的估算 (20)3、2确定系统的脉冲当量 (20)3、3切削力的计算 (21)3、4机床导轨的选择 (23)3、5滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (23)3、6齿轮传动比计算 (33)3、7步进电动机的计算和选型 (34)3、8控铣床加工程序的编制 (49)第4章、滚珠丝杠副间隙的调整 (52)4、1滚珠丝杠副的调整方法 (52)4、2滚珠丝杠螺母副在数控机床上的使用 (55)第5章数控操作系统 (55)5、1“世纪星”HNC-21/22数控系统简介 (56)5、2“世纪星”HNC-21/22数控系统使用技巧 (58)5、3“世纪星”HNC-21/22数控系统编程指令特点 (59)第6章设计总结 (61)第7章参考文献 (62)第8章致谢辞 (63)第9章附录 (64)序言经济型数控是我国80年代科技发展的产物。
封面作者：Pan Hongliang仅供个人学习毕业设计任务书学生姓名学号继续教育学院2012年4月须知1. 毕业论文题目原则上要求一人一题，最多三人一题。
2. 题目类型包括：工程设计（G）、科学研究（K）、软件工程（R）、技术开发（J）四类。
3. 题目来源包括：科研（K）、传统（C）、委托（W）、自拟（Z）。
毕业设计任务书题目：Ｘ6132万能升降台铣床数控化改造总体及纵向进给伺服系统设计学生姓名：学号：需要CAD图纸加QQ 414951605题目类型： G 指导教师：胡世军一．设计参数1、工作台尺寸(长×宽)： 1250mm×320mm2、工作台最大行程：纵向 800mm 横向 300mm 垂直 400mm3、快速移动速度： 10m/min4、工作台定位精度 x、y、z ±0.03mm；5、工作台重复定位精度 x、y、z ±0.02mm；6、纵向、横向及垂直进给为微机控制，采用步进电机或直流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，脉冲当量0.010mm/脉冲。
7、实现功能：铣削平面、斜面、沟槽、齿轮等。
8、操作要求：起动、点动、单步运行、自动循环、暂停、停止二．设计内容及及要求(一)设计说明书1、数控机床发展概述（1）数控机床及其特点。
（2）数控机床的工艺范围及加工精度。
（3）数控机床的经济分析。
（4）数控机床的发展趋向。
2、数控机床总体方案的制订及比较3、确定切削用量及选择刀具4、传动系统图的设计计算5、纵向进给伺服系统装配图的设计计算（二）、图纸部分1、机床尺寸联系图 A0一张2、机床传动系统图 A0一张3、纵向进给伺服系统装配图 A0一张（三）基本要求：能按时独立完成毕业设计规定的全部内容，方案选择正确，论据充分，对设计中的主要问题分析深入，解决合理，有独立见解，能很好运用所学理论和提供的资料解决设计中的问题，能独立查阅和正确引用中外文参考资料，说明书文字通顺、清楚、选用数据论证合理、计算准确，图面整洁。
普通铣床数控化改造设计概述普通铣床是机械加工中常见的一种设备，但传统的普通铣床通常需要手动控制操作，对生产效率和加工精度均有一定程度的限制。
因此，将普通铣床进行数控化改造，成为数控铣床，可以有效提高生产效率，提高加工精度，提高整体加工质量。
本文将就普通铣床数控化改造设计进行概述，包括数控化改造的原理，设计要点及其实施过程等方面展开。
一、普通铣床数控化改造的原理普通铣床数控化改造的原理在于利用计算机控制装置对铣床机床的轴向运动、进给运动和加工程序进行控制，从而实现自动化加工控制和管控。
通过将普通铣床进行数控化改造，从而可以消灭人工操作过程中不可避免的误差和变化，极大地提高工作效率和加工质量。
二、普通铣床数控化改造的设计要点普通铣床数控化改造时，应确定其基本构造和主要性能参数。
其中，基本构造包括机床工作台、机床基础、工作头等；主要性能参数包括绝对/相对进给精度，测量系统精度，加工数据控制系统处理速度等。
基于此，就应根据机床原始状态分析确定执行方式，再由完成数控化改造的过程阐述数控化改造的步骤，最后再进行系统联调、机床调试和使用培训等工作。
三、普通铣床数控化改造设计实施过程普通铣床数控化改造设计实施过程如下：1、分析机床状况和性能参数根据机床原始状况和性能参数，制定数控化改造方案。
2、确定执行方式根据机床的原始驱动方式和处理方式，确定采取不同的控制驱动方式，并选择合适的处理系统。
3、阐述数控化改造步骤阐述数控化改造的步骤，根据机床原理和性能参数，逐步进行系统联调、机床调试。
4、设置测试数据和测试方法根据不同机床特点，设置测试数据和测试方法，精心收集测试结果和分析。
5、完善设计方案分析测试数据，完善设计方案，提高数控化改造的可靠性和性能。
6、培训操作人员完成数控化改造后，进行培训操作人员，使他们熟悉操作工艺流程，了解机床特点并掌握维修保养方法。
四、普通铣床数控化改造设计的应用普通铣床数控化改造设计的应用十分广泛，特别是在模具加工等高精度和高效率加工领域。
X6132铣床的数控改装与设计 许吉庆(济南机械职工大学 250100) 谭 颖(济南第一机床厂)X6132(X62W)是万能卧式升降台铣床。
它主要由底座、床身、主轴、工作台、回转盘、床鞍、升降台组成。
工作台可以单独左右移动,称为纵向进给运动,另外工作台和回转盘又随从滑鞍前后移动,称为横向进给运动,工作台还同升降台一起上下运动,称为垂直进给运动。
工作台台面宽度为320mm,长度为1250mm,主电机功率为7 5kW,进给电机功率为1 5kW,主轴转速级数为18级,转速范围为30r/min~1500r/min。
把X6132铣床改造成数控铣铣床,主要改造的部位是:在主电机端面加一电磁式离合器,以便用M05指令控制主轴停转;把工作台的纵横向进给运动改造成分别用步进电机来控制;垂直进给运动仍采用机动和手动方式。
下面主要介绍横向进给系统的改造和数控系统的硬件设计。
1 横向进给系统设计横向进给系统的改造:拆掉原机床的丝杠螺母机构,更换上用步进电机和一对齿轮驱动的滚珠丝杠螺母副。
1 1 工作台质量的估算纵向工作台约为100kg,床鞍和回转盘约为206.12kg,总质量m=100+206.12=306.12kg。
1 2 切削力计算切削功率:Pc=P K(1)式中:P 主电机功率(7.5kW);主传动系统总效率,取0.6;K 进给系统功率系数,取0.96。
根据公式(1)可得:Pc=7.5 0.6 0.96=4.32kW=4320W又因为P c=F z vFz=P c/v式中:v 切削线速度,取1.667m/s。
所以主切削力:Fz=4320/1.667=2591N=2.59kN通常: F H=(0.6~0.9)F zFV=(0.45~0.7)F zFO=(0.5~0.55)F z则取纵向切削分力:F纵=F H=0.6F z=0.6 2.59=1.55kN垂直切削分力:F垂=F V=0.45F z=0.45 2.59=1.165kN横向切削分力:F横=F O=0.5F z=0.5 2.59=1.295kN1 3 滚珠丝杠设计工作台横向进给丝杠的轴向力F轴:F轴=K F横+f (F垂+G)(2)式中:K 考虑颠复力矩影响的实验系数,K=1.1;F横 横向切削分力;f 导轨上的摩擦系数,f =0.15;G 工作台作用在导轨上的重力。
摘要此次毕业设计中，设计任务是将一台XA6132普通升降台卧式铣床，改造成三坐标数控铣床。
采用滚珠丝杠作为传动装置。
共有三根丝杠分别在纵向，横向工作台和垂直向升降台上。
驱动元件为步进电机。
微机数控系统由CPU、存储扩展电路和I/O接口电路、伺服电机驱动电路等几部分组成。
数控系统的核心是微机，其它装置均在微机的控制下进行工作。
系统的功能和系统中所用的微机直接相关。
数控系统对微机的要求是多方面的，但主要指标是字长和速度，字长不仅影响系统的最大加工尺寸，而且影响加工的精度和运算精度。
本设计采用的是MCS—51机，并扩展2片2764芯片，1片6264芯片，3片8155可编程并行I/O等组成的控制系统。
结合毕业设计的的工作和时间的限制，机械部分主要解剖三个坐标轴，完成机械结构设计，零件和参数的选择，部分计算过程；电气和微机部分主要有硬件原理图和程序框图，以及部分程序段，共计五张A0图。
此次毕业设计中，我熟悉了机电一体化设计的基本过程，并把各门所学的知识融会贯通形成一个有机的整体，为以后的设计工作打下了良好的基础，同时我也深深的体会到了不足之处，准备在今后的工作中不断学习，不断实践。
关键词：XA6132普通升降台卧式铣床，数控，改造AbstractIn this time graduation design, the design mission is to reform a set of XA6132 common working panel lifter lying type miller into the three coordinate number controlling miller，adopting the ball guide screw as the transmission device .There are three silk bar different totally at lengthways, horizontal work pedestal and perpendicularity to ascend and descend on the stage. The driving component is the stepping electrical engineering. The tiny machine number controls the system from the CPU, save to expand the electric circuit and I/ O connects a people's electric circuit, servo electrical engineering to drive the electric circuit etc. several parts constitute. The number controls the core of the system is a tiny machine, the other equips to all carry on the work under the control of the tiny machine. The tiny machine use is directly related in the function and systems of the system. The number controls the request of system to tiny machine is various, but the main index sign is a word to grow and speed, the word is long not only affect the system biggest to process the size, and the accuracy that influence process and operation accuracy. What this design adoption is machines MCS-51s, and expand 2 slices of 2764 chips, a slice of 6264 chips, 3 slices of 8155 programmable proceed together to constitute the control system .Because the work of graduation project and restriction of time, the mechanical part dissects three coordinate axes mainly, finishes mechanical structural design, the choices of the part and parameter, some computational processes; Electric and the computer part have principle pictures of hardware and procedure block diagram , and some procedure sections mainly, it is five A0 picture altogether.In this time graduation design, I acquainted with the machine electricity integral whole to turn the basic process of design, and integrate the knowledge that each one learn to become an organic whole, is a later design work to beat to descend the good foundation, I also realized the place of the shortage deeply at the same time, preparing to study continuously in the work of the aftertime, practicing continuously.Keywords: The XA6132 universal knee-type milling machine, the number control, reform.目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 数控机床改造的意义 (1)1.2 国内外的数控机床的比较 (1)1.3 数控未来发展的趋势 (2)1.3.1 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 (2)1.3.2 向高速化和高精度化发展 (2)1.3.3 向智能化方向发展 (2)第二章设计任务和总体方案的确定 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 总体方案设计的内容 (4)2.2.1伺服驱动 (4)2.2.2数控装置 (5)2.2.3系统功能 (5)2.2.4采用环形分配器 (5)2.2.5采用滚珠丝杠螺母副 (5)第三章伺服系统机械部分设计计算 (6)3.1 确定系统脉冲当量 (6)3.2 滚珠丝杠螺母副的设计，计算和选型 (6)3.2.1纵向丝杠的选择 (7)3.2.2横向丝杠的选择 (9)3.2.3垂直向丝杠的选择 (12)3.3传动效率计算 (14)3.4 齿轮传动比计算 (15)3.4.1纵向丝杠传动比 (15)3.4.2 横向丝杠的传动比 (15)3.4.3垂直丝杠的传动比 (16)3.5 步进电机的计算和选用 (16)3.5.1 纵向丝杠步进电机的计算 (16)3.5.2 横向丝杠步进电机计算 (19)3.5.3 垂直向丝杠步进电机的计算 (21)第四章数控系统各部件的结构及其工作原理 (24)4.1主控器 (24)4.2选择芯片 (26)4.3地址分配器及译码 (26)4.4接口电路及辅助电路具体设计 (27)专题部分：控制系统软件程序设计 (32)第五章绿色设计及环保分析 (40)致谢 (41)参考文献 (42)外文资料翻译 (43)第一章绪论1.1 数控机床改造的意义企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。
普通铣床的数控化改造系部：班级：姓名：学号：2011134018第一章普通铣床的数控化改造总体方案的设计一：普通铣床的数控化改造方案的设计1.原来的XQ6125B普通升降台铣床的用途原XQ6125B卧式万能升降台铣床是属于通用机床，主要适用于加工单件、小批量生产和工具修理部门，也可以用于成批生产部门。
可利用各种圆柱铣刀、圆片铣刀、成型铣刀和端面铣刀等，铣削各种平面、斜面、成型表面、沟槽及齿轮等。
还可以利用分度头，可以加工各种螺旋槽。
外观如图1-1。
对于它的数控化改造用于扩大加工范围，提高加工精度，提高工作效率，满足生产急需是非常必要的，从经济角度上也是可行的。
图1-1 XQ6125B普通升降台铣床外观图2.总体设计任务将原来的X6132要改造成加工精度高、定位准确、可靠，扩大其加工范围，提高加工效率，各性能参数有所提高，使其可以铣削圆弧面与斜面等形状复杂的高精度零件(如凸轮轴)。
3.总体设计方案经济型数控铣床的改造，为了保证被改造后的性能不低于原铣床，选X 、Z 坐标快进速度不低于2.4m/min ，水平拖动力按15KN 计算，则所需的功率为：P=FV=15⨯604.2=0.6Kw 如果采用步进电机作为伺服驱动元件，步进电机达不到此功率要求。
例如：200BF001反应式步进电机，最大静转矩为M N ⋅8.16，最高运行频率为11000step/s ，步距角为1/6°，若取最高工作频率下的工作扭矩为静扭矩的1/4，则高速小的功率为：KW W P H 1334.04.1331806110008.1641==⨯⨯⨯⨯=π 因此，如果选用步进电机，必须相应地降低机床的某些性能，主要是快速性。
另一方面由于步进电机在低速工作时有明显的冲动，易自激振荡，而且激振频率很可能落入铣削加工所用的进给速度范围内，着对加工极为不利，造成工件超差。
此外，由于步进电机没有过载能力，高速时扭矩下降很多，容易丢失，大功率步进的驱动较困难等，选用步进电机驱动是不合适的。
摘要数控技术作为现代制造业的核心技术之一，在各行各业得到了广泛的应用，在机械制造行业当中，数控铣床由于可以以较高的精度实现多工种加工已经成为现代机械制造业中不可缺少的加工设备。
据原有的普通铣床X6130铣床，将其数控化改造确定电动机的功率，根据其具体结构选择合适的变频器，PLC,直流驱动器等，根据精度的要求和转速，确定机床的电器设计和私服系统的设计，并进行一定的参数效核，并完成改造后机床部件的结构设计；完成铣床数控化的电气设计；完成电器原理设计和机床结构设计；完成改造所需的电器部件的选择和其参数的效核；完成相应的设计说明书；完成于本设计相关的论文一篇；完成铣床的结构设计，以装么配图的方式表述；完成改造后的装配图。
关键词：数控技术；铣床；改造；控制电路ABSTRACTOne of the key technology of NC technology as the modern manufacturing industry, has been widely used in all walks of life, in the mechanical manufacturing industry, CNC milling machine can realize the high precision work processing has become indispensable to modern processing equipment in mechanical manufacturing. According to the original general milling machine, X6130 milling machine, the numerical control transformation to determine the motor power, and according to the specific structure of choosing suitable frequency converter, PLC, DC drive, according to the required accuracy and speed, to determine the design of electrical machine design and PW system, and the effect of some parameters of nuclear, structure design and complete after the transformation of the machine tool components; complete electrical design milling CNC; complete electrical design principle and structure of machine tool design; complete the transformation of the electrical components selection and the parameter effect nucleus; completed the design of the corresponding instructions; to complete the design related to a paper; structure design milling machine, in order to install do some way; the assembly after the completion of the transformation.Keywords: Numerical Control Technology;Milling Machine；Reform；The Control Circuit目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (5)1.1 数控铣床 (5)1.1.1 数控铣床的简介 (5)1.1.2数控的加工过程 (5)1.1.3数控铣床的组成 (5)1.1.4 数控铣床的分类 (6)1.1.5 数控铣床的用途和工艺特点 (6)1.2我国的数控产业 (7)1.2.1我国数控产业的现状 (7)1.2.2数控产业发展面临的问题 (7)1.2.3数控产业的发展趋势 (7)1.3数控机床的优点 (8)第2章总体改造方案的设计 (9)2.1 X6130普通铣床的用途 (10)2.2总体设计任务 (10)2.3总体设计方案 (10)2.4横纵向进给系统的设计 (12)2.4.1纵向进给系统设计 (12)2.4.2铣削力的计算 (12)2.4.3滚珠丝杠所受的平均轴向载荷的计算 (13)2.4.4丝杠副工作负荷计算及丝杠型号的选择 (14)2.4.5传动效率的计算 (15)2.4.6纵向进给系统计算 (17)第3章电气原理图设计 (19)3.1概述 (19)3.2主电路 (20)3.3控制电路 (21)3.3伺服电气图 (22)3.4 主轴电机电路 (23)3.5 内置PLC输入电路 (24)3.6 内置PLC输出电路 (25)3.7 本章小结 (26)第4章数控铣床内置PLC控制系统设计 (26)4.1 Programming Tool PLC介绍 (26)4.2 Programming Tool PLC软件的安装 (28)4.3 Programming Tool PLC项目管理 (30)4.3.1 建立新项目 (31)4.3.2 保存项目 (32)4.4 Programming Tool PLC与系统通讯 (32)4.5 数控铣床系统PLC I/0分配和子程序库的调用 (34)4.5.1 I/0点分配 (34)4.5.2 MCP面板功能分配 (35)4.5.3 内部子程序库调用 (36)4.5 数控铣床辅助装置PLC程序的设计 (42)4.6 本章小结 (42)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)第1章绪论1.1 数控铣床1.1.1 数控铣床的简介科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求；超高速切削、超精密加工等技术的应用，对数控机床的数控系统、伺服性能、主轴驱动、机床结构等提山了更高的性能指标；FMS的迅速发展和CIMS 的不断成熟，又将对数控机的可靠性、通信功能、人工智能和自适应控制等技术提出更高的要求。
随着微电子和计算机技术的发展，数控系统的性能日益完盖，数控技术的应用领域日益扩大。
数控铣床是在数控加丁中心领域中最具代表性的一种典型机床，在数控机床中所占的比率最大，数控加工中心、柔性制造单元等都是数控铣床基础上派生或发展起来的。
它具有功能性强、加工范围广、工艺较复杂等特点，主要用于各种复杂的平面、轮廓、曲面等零件的铣削加工，同时还可以进行钻、扩、镗、攻螺纹等加工，在航空航天、汽车制造、机械加工和模具制造业中应用非常广泛[1]。
1.1.2数控的加工过程数控铣床加工零件的主要过程主要包括一下内容：（1）根据被加工零件的图样与工作方案，用规定的代码与程序格式，将刀具的移动轨迹、加工工艺过程、工艺参数、切削用量等编写成数控系统能够识别的指令形式，即编写加工程序。
（2）将所编写的加工程序输入数控装置。
（3）数控装置对输入的程序（代码）进行译码、运算处理，并像各坐标轴的伺服驱动装置和辅助功能控制装置发出相应的控制信号，以控制车床各部件的运动。
（4）在运动过程中，数控系统需随时检测车床坐标轴的位置、行程开关的状态等，并与程序的要求相比较，以决定下一步动作，直到加工出合格的零件。
（5）操作者随时对车床的加工情况、工作状态进行观察和检查，必要时还需要对车床动作和加工程序进行调整，以保证车床安全、可靠的运行[2]。
1.1.3数控铣床的组成数控铣床一般由数控系统、机床基础部件、主轴箱、进给伺服系统及辅助装置等几大部分组成。
(1)数控系统数控系统是机床运动控制的中心，通常数控铣床都配有高性能、高精度、集成软件的微机数控系统，具有直线插补、圆弧插补、刀具补偿、固定循环、用户宏程序等功能，能完成绝大多数的基本铣削以及镗削、钻削、攻螺纹等循环加工。
(2)机床基础部件通常是指底坐、立柱、工作台、横梁等，是整个机床的基础和框架。
(3)主轴箱包括主轴箱和主轴传动系统，用于装刀具并带动刀具旋转、主传动大多采用专用的无级调速电动机驱动。
(4)进给伺服系统由进给电动机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，其主轴垂直方向进给运动及工作台的横向和纵向进给运动均由各自的交流伺服电机来驱动。
(5)辅助装置包括液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。
1.1.4 数控铣床的分类数控铣床品种繁多，规格不一，可按通用铣床的分类方法分为以下3类：(1)数控立式铣床：数控立式铣床主轴轴线垂直于水平面，这种铣床占数控铣床的大多数，应用范围也最广。
日前三坐标数控立式铣床占数控铣床的大多数，一般可进行三轴联动加工。
(2)卧式数控铣床：卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面。
为了扩大加工范同和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转台或万能数控转台的方式来实现四轴和五轴联动加工。
这样既可以加工工件侧面的连续同转轮廓，又可以实现在一次装夹中通过转台改变零件的加工位置也就是通常所说的工位，进行多个位置或工作面的加工。
(3)立卧两用转换铣床：这类铣床的主轴可以进行转换，可在同一台数控铣床上进行立式加工和卧式加工，同时具备立卧式铣床的功能[3]。
1.1.5 数控铣床的用途和工艺特点铣床是用铣刀进行铣削加的机床，铣床的加工情况如图1-1所示。
在铣床上，用不同铣刀可以对平面、斜面、沟槽、台阶、T形槽、燕尾槽等表面进行加工，另外配上分度头或叫回转台还可以加工齿轮、螺旋面、花键轴、凸轮等各种成型表面。
故铣床的万能性强，应用范围很广。
铣床的主参数是工作台面宽度及长度。
铣床的工艺特点如下：(1)铣床的主轴带动铣刀作旋转主运动；(2)铣刀是多齿、多刃连续进行切削；(3)多数铣床由工作台带动工件作直线进给运动；(4)铣刀在切削时，每个刀齿的切削过程是断续的，同时参加切削的齿数是变化的，每个刀齿的切削厚度也是变化的，因此容易引起机床振动；(5)铣削时，铣刀同时参加切削的齿数较多，便于采用较大的铣削速度和进给量，因而生产效率高[4]。
1.2我国的数控产业1.2.1我国数控产业的现状当前，我国的数控系统正处在由研究开发阶段向推广应用阶段过渡的关键时期。
也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。
